waterraketten

Waterraketten

Het principe
Een waterraket is gemaakt van een PET-fles; een kunsstoffles waarin frisdranken worden verkocht. Deze fles wordt deels gevuld met water, daarna water- en luchtdicht afgesloten met een constructie waarbij gebruik wordt gemaakt van een ventiel. De fles wordt daarna (met de hals naar beneden) onder druk gebracht met behulp van een (voet)pomp.
Wanneer voldoende druk in de fles is opgebouwd zal de fles van de ventielconstructie afschieten en het water onder de druk van de samengeperste lucht uit de hals worden geperst. Dit levert zoveel stuwkracht op dat de raket al bij deze eenvoudige constructie meters hoog zal komen.

Voorbereidingen voor de lanchering van een waterraket

Lancering;...raket net te snel voor de foto, of Herman de fotograaf is net te lanzaam?
Wel een prachtige waterstraal!

Zelf zeer eenvoudig aan de slag
Voor een eerste kennismaking met een 'eigen' waterraket heb je niet meer dan een paar gulden aan materiaal nodig om een eerste lancering te doen.

	Een autoventiel (voor een paar gulden te koop bij een garage of bandenbedrijf) kies voor de lange versie Een voetpomp geschikt voor een autoventiel, of een fietspomp en een verloopnippeltje voor het autoventiel Wat cellotape om het ventiel passend te maken in de fles van de hals Een paar stokken, bakstenen of iets dergelijks om de raket tussen te zetten tijdens het oppompen

	De kop van het autoventiel met cellotape omwikkelen zodanig dat het met enige druk in de hals van de fles kan worden geduwd.

	De fles voor ca. 40% vullen met water, het ventiel er in drukken, losjes tussen van in de grond gedrukte stokken of tussen wat bakstenen zetten en de zaak oppompen tot het ventiel uit de fles schiet en de 'raket' het luchtruim kies. Bij deze zeer eenvoudige vorm van waterraketten moet u een nat pak voor lief nemen, maar u bent van een hoop lol verzekerd!

Met de hiervoor beschreven werkwijze hebben wij de afgelopen vakantie veel lol op de camping gehad. De 'professionele' lanceerinrichting was thuisgelaten, maar 'toevalling' had ik nog wel wat ventielen en ander materiaal bij me.
Het heeft zo inspirerend gewerkt op campingvriend Jan, dat deze na de vakantie ook direct aan het bouwen is geslagen.

De raket: maak er wat moois van!
Op de raket (de fles dus) kun je je uitstekend uitleven. Natuurlijk moet deze voor de stabiliteit worden voorzien van stabilisatievinnen aan de kant van de hals. Door het aanbrengen van vinnen zal de vlucht van de raket veel stabieler en strakker zijn, waardoor natuurlijk ook weer een grotere hoogte wordt bereikt.

Elders op het web zijn ook voorbeelden te vinden van deze eenvoudige wijze voor het lanceren van raketten, kijk bijvoorbeeld bij Dr.DAAN

Veiligheid
Aan het bereiken van hoogte zit natuurlijk ook een gevaar! De raket komt weer naar beneden en weegt toch altijd ca. 125 gram. Wanneer dat van een grote hoogte naar beneden valt kan dit door de bereikte val-snelheid behoorlijk hard aankomen op mensen, dieren, maar ook auto´s en dergelijke. Zoek dus altijd de ruimte op om lanceringen uit te voeren en laat toeschouwers op ruime afstand staan. Je kunt natuurlijk de valsnelheid remmen door de raket aan een parachute naar beneden te laten komen. Verderop op deze pagina wordt daar nader op ingegaan.

Ook het onder druk brengen van de fles is natuurlijk niet zonder gevaar. Een PET-fles kan natuurlijk uit elkaar klappen en dan vliegen de scherven echt in het rond. Zeker als gebruik wordt gemaakt van een lanceerinrichting waarbij de raket wordt vastgehouden door een soort startmechanisme en dus tot zeer grote druk kan worden opgepompt.
Test een fles daarom altijd eerst volledig gevuld met water en pomp hem op tot ca. 8 bar druk. Geheel gevuld met water zal hij het of houden, en dan is hij geschikt als raket, of hij barst uitelkaar zonder dat de scherven in het rond vliegen.
Bevestig daarom aan een lanceerinrichting waarbij de raket kan worden opgepompt tot elke gewenste druk voldoende hoge drukslang tussen de pomp en de lanceerinrichting om 8 tot 10 meter afstand te kunnen nemen.

Grote hoogte, hoge snelheid
De hoogte die bereikt kan worden is uiteraard te berekenen. Ook de snelheid van de raket moet niet onderschat worden. Elders op het WWW is daarover uitgebreide informatie te vinden. Een raket die onder een hoge druk van bijvoorbeeld 7 bar wordt gelanceerd kan een snelheid van over de 200 Km per uur halen en toch gauw een hoogte bereiken van 85 tot 90 meter!
De verhouding water, lucht en het totale gewicht is bepalend voor de prestaties. Met te weinig water zal de raket niet genoeg stuwkracht hebben om van de grond te komen. Bij te veel water zal de raket zo zwaar zijn en er te weinig lucht in de raket zitten dat hij niet meer van de grond komt. Het is dus zaak om de juiste verhouding water lucht te vinden.

Zacht naar beneden aan een parachute
Hierna volgt een beschrijving hoe je simpel een automatisch parachute systeem voor de waterraket kunt maken. Het principe gaat uit van een neuskegel waaronder de parachute opgevouwen zit. Aan de onderzijde van de kegel is een stukje van een dunne latex handschoen geplakt die er voor zorgt dat de chute en de kegel van de fles worden gedrukt op het moment dat dit mogelijk is. De kegel wordt door een band met elastiek aan het eind vastgehouden op een palletje op een grote ´klep´ die door de luchtweerstand tegen de fles gedrukt zit tijdens de vlucht. Op het moment dat de fles geen snelheid meer heeft (waarschijnlijk het hoogste punt tijdens de vlucht) zal deze klep loskomen van de fles en de kegel van de bovenkant van de fles afschieten. Om te voorkomen dat de klep voortijdig losschiet (d.w.z. voor de vlucht) wordt deze geblokkeerd door een kleiner klepje. Dit kleine klepje zal direct na de start door de luchtweerstand naar beneden klappen.
Ik het de chute zelf gemaakt van een dun stuk zwarte vuinilszak (is geen afbeelding van).

Op onderstaande foto zijn de onderdelen zichtbaar die gebruikt zijn.

De kegel gemaakt van de bovenzijde van een fles. Vlak onder de hals zijn 2 gaatjes gemaakt waar doorheen de strip (I) met het het elastiek doorheen is gehaald. (dit voorkomt dat de kegel los van de raket naar beneden komt.
De hoofdklep gemaakt van een stukje van een pet fles. Aan de onderzijde is een pennetje (G) verwerkt (met tape gaplakt) die in een gaatje van het kleine klepje (D) valt. Op 2,5 cm van de bovenzijde van de klep zit een pennetje (F) (via een gaatje aan de achterzijde geplakt) waarachter het elastiekje wordt vastgehouden.
Een stripje gemaakt van een stukje PET-fles. Aan dit stripje, dat eenvoudig op een fles kan worden geplakt met tape, is het kleine klepje (D) gemaakt van een charniertje wat gebruikt in de modelvliegtuigbouw.
Het kleine klepje, voorzien van een gaatje waarin het pennetje (G) van de hoofdklep valt en die de hoofdklep voor de lancering vasthoudt.
Een elastiekje bevestigd aan de strip (I) het elastiekje moet met wat spanning over het pennetje (F) op de hoofdklep vastzitten. Daarmee wordt de neuskegel tevens op de onderzijde van de PET-fles (raket) vastgehouden.
Een pennetje gemaakt van een stukje paperclip, steekt door een gaatje in de hoofdklep en wordt aan de achterzijde met een stukje tape vastgehouden.
Het veiligheidsklepje dat de hoofdklep voor de start tegenhoudt. DIt klepje is gemaakt van een scharniertje van een modelvliegtuig, voorzien van een gaatje voor de pal (G) van de hoofdklep. Het scharniertje kan eventueel worden vergroot met een stukje cellotape. Het is de bedoeling dat bij de lancering dit klepje door de luchtweerstand naar beneden klapt. De hoofdklep zal dan omhoog kunnen springen, maar zal dat pas doen als deze geen luchtweerstand meer heeft.
Een strip gemaakt van een stuk PET-fles. Aan deze strip, die eenvoudig op een fles kan worden geplakt met tape, is het scharniertje met de hoofdklep (D) en het uiteinde van de strip (I) bevestigd.
De strip waarmee de neuskegel op de onderzijde van de raket wordt gehouden. Het stripje is door twee gaatjes door de bovenkant van de neuskegel gehaald. Aan een zijde is de strip voorzien van een elastiekje.
Een stripje gemaakt van een latex operatiehandschoen. Aan de buitenzijde van de neuskegel bevestigd d.m.v. plakband. Deze strip heeft twee doelen:
1. het vastklemmen van de parachute (die zelf aan de raket of het stripje (H) is bevestigd.
2. er voor zorgen dat de neuskegel, na het losschieten van het elatiekje (E) door het omhoog komen van de hoofdklep, van op de onderzijde van de raket afvliegt en daarmee de parachute vrijlaat.